زيلينكس آي إس إي

Xilinx ISE ^{[ 2 ]} (اختصارًا لـ Integrated Synthesis Environment ) ^{[ 3 ]} هو برنامج متوقف من شركة Xilinx، كان يُستخدم لتوليف وتحليل تصميمات لغة وصف الأجهزة (HDL) ، وكان يستهدف بشكل أساسي تطوير البرامج الثابتة المدمجة لعائلات منتجات الدوائر المتكاملة (IC) من Xilinx ، وهي FPGA و CPLD . وقد حلّت محله Xilinx Vivado . ولا يزال استخدام الإصدار الأخير الصادر في أكتوبر 2013 متاحًا لبرمجة تصميمات الأجهزة القديمة التي تحتوي على FPGAs وCPLDs قديمة، والتي لم تعد تُستخدم مع أداة التصميم البديلة، Vivado Design Suite .

يُمكّن برنامج ISE المطور من توليف ("تجميع") تصاميمه، وإجراء تحليل التوقيت ، وفحص مخططات مستوى نقل السجلات (RTL)، ومحاكاة استجابة التصميم لمختلف المحفزات، وتكوين الجهاز المستهدف باستخدام المبرمج . تشمل المكونات الأخرى المرفقة مع Xilinx ISE مجموعة أدوات التطوير المضمنة (EDK)، ومجموعة أدوات تطوير البرمجيات (SDK)، وبرنامج ChipScope Pro. ^{[ 4 ]} يُستخدم Xilinx ISE بشكل أساسي لتوليف وتصميم الدوائر، بينما يُستخدم برنامج ISIM أو محاكي المنطق ModelSim لاختبار النظام على مستوى النظام. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

كما هو شائع في قطاع أتمتة تصميم الإلكترونيات التجارية ، يرتبط برنامج Xilinx ISE ارتباطًا وثيقًا ببنية رقائق Xilinx الخاصة (التي تُعدّ مكوناتها الداخلية ملكية فكرية خاصة بها)، ولا يمكن استخدامه مع منتجات FPGA من موردين آخرين. ^{[ 3 ]} ونظرًا لطبيعة منتجات Xilinx المادية الخاصة، فمن النادر استخدام بدائل مفتوحة المصدر للأدوات التي توفرها Xilinx مباشرةً، على الرغم من وجود بعض المحاولات الاستكشافية حتى عام 2020. ^{[ 7 ]}

منذ عام 2012، توقف تطوير برنامج Xilinx ISE لصالح برنامج Vivado Design Suite الذي يؤدي نفس وظائف ISE مع ميزات إضافية لتطوير الأنظمة المتكاملة على شريحة واحدة (SoC) . ^{[ 8 ] [ 9 ]} أصدرت Xilinx آخر إصدار من ISE في أكتوبر 2013 (الإصدار 14.7)، وذكرت أن "ISE قد دخل مرحلة الدعم في دورة حياة المنتج، ولا توجد إصدارات أخرى مُخطط لها من ISE". ^{[ 10 ]}

واجهة المستخدم الرئيسية لنظام ISE هي مستكشف المشروع، والذي يتضمن التسلسل الهرمي للتصميم ( المصادر )، ومحرر شفرة المصدر ( مكان العمل )، ووحدة تحكم الإخراج ( السجل )، وشجرة العمليات ( العمليات ). ^{[ 3 ] [ 11 ]}

يتألف التسلسل الهرمي للتصميم من ملفات تصميم (وحدات)، تُفسَّر تبعياتها بواسطة برنامج ISE وتُعرض على شكل بنية شجرية . ^{[ 3 ]} بالنسبة لتصميمات الشريحة الواحدة، قد توجد وحدة رئيسية واحدة، تتضمن وحدات أخرى، على غرار الروتين main()الفرعي في برامج C++ . ^{[ 3 ]} تُحدَّد قيود التصميم في الوحدات، والتي تشمل تكوين الدبابيس وتعيينها. ^{[ 3 ]}

يصف التسلسل الهرمي للعمليات العمليات التي سينفذها برنامج ISE على الوحدة النمطية النشطة حاليًا. ^{[ 3 ]} يتضمن هذا التسلسل الهرمي وظائف التجميع، ووظائف التبعية الخاصة بها، وأدوات مساعدة أخرى. ^{[ 3 ]} كما تشير النافذة إلى المشكلات أو الأخطاء التي قد تظهر مع كل وظيفة. ^{[ 3 ]}

توفر نافذة سجل العمليات معلومات عن حالة العمليات الجارية حاليًا، وتُعلم المهندسين بمشاكل التصميم. ^{[ 3 ]} ويمكن تصفية هذه المشاكل لعرض التحذيرات أو الأخطاء أو كليهما. ^{[ 3 ]}

يمكن إجراء اختبارات على مستوى النظام باستخدام برنامج ISIM أو برنامج محاكاة المنطق ModelSim ، ويجب كتابة برامج الاختبار هذه بلغات وصف الأجهزة (HDL). ^{[ 3 ]} قد تتضمن برامج منصة الاختبار أشكال موجات إشارة دخل محاكاة، أو شاشات مراقبة تراقب وتتحقق من مخرجات الجهاز قيد الاختبار . ^{[ 3 ]}

يمكن استخدام برنامج ModelSim أو ISIM لإجراء الأنواع التالية من عمليات المحاكاة: ^{[ 5 ]}

• التحقق المنطقي، لضمان أن ينتج النموذج النتائج المتوقعة
• التحقق السلوكي، للتحقق من المشكلات المنطقية والزمنية
• محاكاة ما بعد وضع الوحدة وتوجيهها، للتحقق من سلوكها بعد وضعها داخل منطق قابل لإعادة التكوين في وحدة FPGA

تتيح خوارزميات Xilinx الحاصلة على براءة اختراع في مجال التركيب تشغيل التصاميم بسرعة تصل إلى 30% أسرع من البرامج المنافسة، كما تتيح كثافة منطقية أكبر مما يقلل من وقت المشروع وتكاليفه. ^{[ 12 ]}

كذلك، ونظراً لتزايد تعقيد بنية FPGA، بما في ذلك وحدات الذاكرة ووحدات الإدخال/الإخراج، فقد تم تطوير خوارزميات تركيب أكثر تعقيداً تفصل الوحدات غير ذات الصلة إلى شرائح ، مما يقلل من أخطاء ما بعد التنسيب. ^{[ 12 ]}

تُقدّم شركة Xilinx ومورّدون آخرون وحدات IP الأساسية لتنفيذ وظائف على مستوى النظام، مثل معالجة الإشارات الرقمية (DSP)، وواجهات ناقل البيانات، وبروتوكولات الشبكات، ومعالجة الصور ، والمعالجات المدمجة ، والأجهزة الطرفية. ^{[ 12 ]} وقد كان لشركة Xilinx دورٌ محوريٌّ في تحويل التصاميم من التنفيذ القائم على الدوائر المتكاملة الخاصة بالتطبيقات (ASIC) إلى التنفيذ القائم على مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة (FPGA). ^{[ 12 ]}

إصدار الاشتراك هو الإصدار المرخص من Xilinx ISE، ويتوفر إصدار تجريبي مجاني للتنزيل.

إصدار الويب هو النسخة المجانية من برنامج Xilinx ISE، ويمكن تحميله واستخدامه دون أي تكلفة. يوفر هذا الإصدار وظائف توليف وبرمجة لأنواع محدودة من أجهزة Xilinx . وبالتحديد، تم تعطيل الأجهزة ذات عدد كبير من منافذ الإدخال/الإخراج ومصفوفات البوابات الكبيرة.

تدعم هذه النسخة عائلة Spartan منخفضة التكلفة من FPGAs بشكل كامل، بالإضافة إلى عائلة CPLDs ، مما يعني أن المطورين الصغار والمؤسسات التعليمية لا يتحملون أي تكاليف إضافية من تكلفة برامج التطوير.

يلزم تسجيل الترخيص لاستخدام النسخة الإلكترونية من Xilinx ISE، وهي مجانية ويمكن تجديدها عددًا غير محدود من المرات.

• Xilinx Vivado
• إنتل كوارتوس برايم
• موديل سيم

• صفحة Xilinx - ISE